基于模态分析的PCB布局布线抗振设计.pdf

元器件卷 @摘要：本文针对一种典型安装PCB的模态分析得出莫固有频率、振型及应力戍变分布，以此为@ 依据，提出PcB在布局布线时抗振优化设计方案。对电子设备振动凌势寿命的提蠢典有一定的实践 指导意义。 荚■谗：熊搴麓镳。疲布局布线．抗振设计振瀚疲势寿命 ofa PCBhavebeenconductedand es稚韬谴秘馥嘲瞄酒{s representathleassembly Abstract：A!暮er this modal are Itsfundamentalresonance and presented。 潮—均州in paper．And frequency shapes ofPCB’S and that result。wediscussedtheanti—vibration placement A∞俐濑辑this design routing havetheoreticaland in vibration ofelectronic practicalsignificationimprovingfatiguereliability equipment． and Anti-vibrationVibrationtJfe@ @Weywords：ModalPlacementRouting Design Fatigue Analysis 1．引言 态特性，如周有频率、振型及其应力应 其疲劳寿命随着振动量级的提高急剧 印制电路板(PCB)不断向着高精变分布，从而可以了解PCB上印制导降低。 度、高密度、细孑L径、细导线、小间距、 线、过孔、焊盘及各种器件引脚的应力 振动时PCB周期运动使焊接在上 多层化、高速传输方向发展，大规模集 环境，根据其材料的疲劳强度预测其 面的IC引脚受到周期循环的拉压应 et 成电路(VLSI)遵循着MOOR定律飞速发 力，Lau al[3]经过大量实验研究， 失效情况。这样，在布局布线设计时， 展，体积更小、功能更全、封装引脚更 就可以采取相应的措施，避免PCB早期得出结论：如果PCB最大振动幅度A… 多更密的Ic及SOC不断涌现，表面贴振动疲劳失效，提高其可靠性。 装技术(SMT)的广泛应用，都对PCB组 劳寿命会低于10。次振动周期，使其早 本文借助大型工程分析软件ANsYs 件的可靠性提出了更高的挑战。振动 对典型PcB进行模态分析，得出其在典期断裂失效。 可靠性问题历来受到人们的重视。在 型边界条件、不同布局情况下的固有 为了计算PCB受激振动时的最大 机载电子设备失效中，振动因素就占 频率、振型及应力应变分布，并从提高 步总结出著名的Steinberg公式I3】：(对 27％l…。传统的抗振方法主要从以下两固有频率、减小PcB振幅出发，提出PCB